Przedmiotem wynalazku jest wskaznik pola elektrycznego, sluzacy do wykrywania róznego rodzaju pól elektrycznych, stalych i zmiennych, wykrywania ladunków elektrostatycznch oraz do wyznaczania stopnia naladowania elektrycznego przedmiotów otaczajacych czlowieka.Instalacje elektryczne, odbiorniki energii elektrycznej zasilane napieciem stalym lub zmien¬ nym oraz przedmioty wykonane z dielektryków lub pólprzewodników, naladowane elektrostaty¬ cznie, sa zródlami pól elektrycznych.Z opisu patentowego RFN nr. 2211071 znane jest urzadzenie do pomiaru natezenia pola elektrycznego, którego czujnik jest wyposazony w zródlo radioaktywne, wytwarzajace chmure jonowa, otaczajaca sonde, zas przedmiotem pomiaru sa zmiany przewodnosci tej chmury, bedace wynikiem oddzialywania nan badanego pola elektrycznego. Zasadnicza wada urzadzen tego typu jest stosowanie izotopowych zródel radioaktywnych i zwiazana z tym koniecznosc przestrzegania rygorystycznych przepisów bezpieczenstwa, a ponadto stosunkowo duze wymiary i ciezar urzadze¬ nia, kwalifikujace je wylacznie do uzytku stacjonarnego.Z opisu patentowego RFN nr 1817275 znane jest urzadzenie do pomiaru natezenia pola elektrostatycznego, wyposazone w odizolowana elektrode umieszczona wewnatrz cylindrycznego ekranu, której nadany jest ruch wahadlowy w celu przecinania linii sil badanego pola elektry¬ cznego. Wada tego urzadzenia jestjego stosunkowo skomplikowana czesc mechaniczna, powodu¬ jaca zjednej strony zwiekszenie wymiarów i kosztu samego urzadzenia, z drugiej zas utrudniajaca jego obsluge. Ponadto w praktyce urzadzenia tego typu okazaly sie niezbyt dokladne i pewne w uzyciu.Z opisu patentowego RFN nr. 2823542 znany jest detektorowy wskaznik pola elektrycznego, wyposazony w antene wlaczona do wzmacniacza o bardzo duzej impedancji wejsciowej i polaczona z filtrem, który dopasowuje wysokie czestotliwosci pola do czestotliwosci mierzonych, przy czym na wyjsciu filtra znajduje sie wskaznik optyczny, sygnalizujacy istnienie pola. Urzadzenie to o stosunkowo zlozonej budowie elektrycznej znalazlo praktyczne zastosowanie wylacznie do sygna¬ lizacji napiec w przewodach i kablach.2 142 893 Z opisu patentowego RFN nr 2550713 znany jest wskaznik pola elektrycznego, stanowiacy uklad elektroniczny, którego zespól wejsciowy stanowia 2 bramki NOR, zawierajace tranzystory unipolarne typu MOS przy czym na wejsciejednej z tych bramek jest wlaczona antena detektora, druga zas jest polaczona przez wzmacniacza róznicowy i tranzystor z monostabilnym przerzutni- kiem wlaczajacym urzadzenie sygnalizujace. Tenskomplikowanyuklad elektroniczny powoduje, ze zbudowane na jego podstawie wskazniki pola elektrycznego sa bardzo kosztowne, ponadto uniemozliwiaja one okreslenie znaku zródla pola, jak równiez wyróznienie rodzaju pola (stale czy zmienne?). Wskutek tego znalazly zastosowanie wylaczenie w kosztowanych urzadzeniach sygnali¬ zujacych zblizanie sie czlowieka, albo tez w przyrzadach, okreslajacych polozenie przewodów i kabli.Wskaznik wedlug wynalazku wyposazono w uklad elektroniczny zbudowany na tranzystorze unipolarnym, korzystnie typu MOS, którego bramka polaczona z antena lub innego rodzaju sonda, wprowadzona do wnetrza badanego pola polaczona ze zródlem tranzystora - tworzy obwód wejsciowy, zas wjego obwodzie wyjsciowym miedzy zródlo i dren wlaczonejest szeregowo zródlo napiecia oraz sygnalizator. W obwodzie wejsciowym tranzystora umieszczony jest wylacznik oraz równolegle do niego dioda, która spelnia role zarówno diody zabezpieczajacej, jak i uplywowej.Uklad wskaznika wedlug wynalazku umozliwia wykorzystanie w najprostszy sposób wlasci¬ wosci tranzystora unipolarnego, a mianowicie: przeksztalcenie sygnalów indukowanych w antenie w wyniku przecinania linii silpola elektrycznego w kanal,laczacy zródlo tranzystora unipolarnego zjego drenem, powodujac tym samym przeplywpradu przez sygnalizator wobwodzie wyjsciowym tranzystora i zasygnalizowanie wystepowania pola elektrycznego.Dzieki opisanej prostej konstrukcji uzyskuje sie niski koszt wytwarzania wskaznika oraz male jego wymiary, co umozliwia szerokie zastosowanie wskaznika wedlug wynalazku w róznorodnych dziedzinach techniki i nauki, jak równiez w szkolach. Badania wykazaly, ze wskaznik wedlug wynalazku umozliwia wykrywanie zarówno stalych jak i zmiennych pól elektrycznych, gwarantu¬ jac równoczesnie odpowiednio wysoka czulosc i pewnosc dzialania.Wskaznik pola elektrycznego wedlug wynalazku umozliwia w latwy sposób okreslenie znaku zródla pola oraz rozróznieniejego rodzaju (pole stale, czyzmienne). Mianowicie w przypadku, gdy zródlem pola jest ladunek ujemny, to na bramce tranzystora unipolarnego indukuje sie równiez ladunek ujemny, powodujac z kolei indukowanie miedzy zródlem a drenem tranzystora ladunku dodatniego, któryf wytwarza kanal zamykajacy jego obwód wyjsciowy i powodujacy wlaczenie sygnalizatora. Natomiast w przypadku, gdy zródlem pola jest ladunek dodatni uzyskanie tego samego efektu, czyli indukowanie ujemnego ladunku na bramce tranzystora jest mozliwe po uprzednim zaekranowaniu linii sil pola elektrycznego, na przyklad przez wprowadzenie ekranu przed antene albo tez w trakcie odsuwania anteny od zródla pola.W przypadku, gdy antena wskaznika wedlug wynalazku jest umieszczona w zmiennym polu elektrycznym nastepuje ciagle wlaczenie sygnalizatora, poniewaz w antenie w sposób ciagly indu¬ kowane sa sygnaly przekazywane w postaci ladunku ujemnego na bramke tranzystora unipolar¬ nego, natomiast w przypadku, gdy antena znajduje sie w stalym polu elektrycznym sagnalizator wlaczonyjest dopóty, dopóki nie nastapi rozladowanie pojemnosci wejsciowej ukladu przez diode znajdujaca sie w obwodzie wejsciowym tranzystora.Wynalazekjestprzykladowo wyjasniony na rysunku, przedstawiajacym uklad polaczen wska¬ znika pola elektrycznego, zbudowanego na tranzystorze unipolarnym typu MOS.Wskaznik ten sklada sie z tranzystora unipolarnego 1 typu MOS z kanalem wzbogaconym typu P, przy czym bramka G tego tranzystora 1 jest polaczona z antena 2, zas w jego obwód wejsciowy miedzy bramke G i zródlo S wlaczonyjest wlacznik 3 oraz równolegle do niego dioda 4.W obwodzie wyjsciowym tranzystora 1 miedzy jego zródlo S a dren D wlaczone jest szeregowo zródlo napiecia 5, stanowiace na przyklad baterie lub akumulator oraz sygnalizator 6, stanowiacy w przykladowym rozwiazaniu diode swiecaca typu LED. Ponadto podloze B tranzystora 1 jest zawarte z jego zródlem S i polaczone z gniazdem 7 uziemienia. Uklad elektryczny wskaznika wedlug wynalazkujest umieszczony w obudowie 8, wykonanej korzystnie z tworzywa sztucznego, o duzej opornosci wlasciwej.W przypadku, gdy wylacznik 3 znajduje sie w polozeniu zamknietym obwód wyjsciowy tranzystora unipolarnego 1 jest wylaczony przez duza rezystencje miedzy elektroda zródla S i drenu D, nie reagujac na sygnaly dochodzace do anteny 2.142 893 3 W celu zbadania wystepowania pola elektrycznego nalezy rozewrzec wylacznik 3 i wprowadzic antene 2 w obszar pola. W antenie indukowany jest wówczas sygnal w postaci ladunku elektry¬ cznego, wplywajacego do bramki G tranzystora 1.W przypadku, gdy zródlem pola elektrycznegojest ladunek ujemny do bramki zostaje dopro¬ wadzony z anteny 2 równiez ladunk ujemny, powodujac indukowanie miedzy zródlem S i drenem D tranzystora 1-ladunku dodatniego. W ten sposób powstaje kanal zamykajacy obwód wyjsciowy tranzystora 1, powodujac przeplyw pradu ze zródla napiecia 5 oraz wlaczenie diody swiecacej 6, która sygnalizuje wystepowanie pola elektrycznego.Jezeli pole elektryczne ma charakter staly (pole elektrostatyczne) swiecenie diody 6 wystepuje dopóty, dopóki nie nastapi rozladowanie bramki G tranzystora 1 przez diode 4. Czas swiecenia diody 6 jest wiec zalezny od charakterystyki pradu uplywnosci diody 4.W przypadku, gdy zródlem pola elektrycznego jest dodatni ladunek elektryczny, równiez dodatnie ladunki elektryczne indukowane w antenie 2 sa odprowadzane przez diode 4, a w tranzystorze % zostaje wytworzony kanal miedzy zródlem S i drenem D, wskutek czego obwód wyjsciowy tranzystora 1 pozostaje otwarty.W celu uzyskania wskazania pola elektrycznego nalezy spowodowac zanik linii sil pola, dochodzacych do anteny 2 na przyklad przez wprowadzenie przeslony przed antene, albo tez przez wyprowadzenie anteny z obszaru pola. Wówczaszainduko- wany w antenie 2 ladunek ujemny splywa do bramki G tranzystora 1, powodujac powstanie kanalu laczacego jego elektrode zródla S z elektroda drenu D i zamkniecie obwodu wyjsciowego, a tym samym wlaczenie sygnalizatora 6. Sygnalizator 6 pozostaje wlaczony dopóty, dopóki brama G nie zostanie rozladowana przez diode 4.W przypadku wystepowania zmiennego pola elektrycznego wlaczenie sygnalizatora 6, na przyklad swiecenie diody po umieszczeniu anteny 2 w obszarze tego pola, ma charakter ciagly.Poniewaz rezystancja kanalu, utworzonego miedzy elektrodami S i D tranzystora unipolar¬ nego 1 jest proporcjonalna do wielkosci ladunku, zgromadzonego na bramce G tego tranzystora, a tym samym do natezenia pola elektrycznego w obszarze anteny 2, wiec natezenie pradu w obwodzie wyjsciowym tranzystora 1, a tym samym intensywnosc swiecenia diody 6 jest proporcjonalna do natezenia badanego pola elektrycznego.Czulosc wskaznika pola elektrycznego wedlug wynalazku zalezy od charakterystyki anteny 2, parametrów trynzystora unipolarnego 1 (glównie jego napiecia progowego) oraz od parametrów diody 4. Prosta regulacje czulosci mozna uzyskac przez zastosowanie anteny teleskopowej 2 o regulowanej dlugosci. Dioda 4 wlaczona w obwód wejsciowy tranzystora 1 spelnia dwojaka role, mianowicie zjednej strony zabezpiecza bramke G tranzystora przed przebiciem, z drugiej zas sluzy do jej rozladowania (uplywu ladunku). W tym celu winna byc ona wlaczona do obwodu wejscio¬ wego w ten sposób, aby byla polaryzowana zaporowo, przy ujemnym sygnale na bramce tranzy¬ stora unipolarnegol.Wskaznik pola elektrycznego Wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie do wykrywania róznego rodzaju pól elektrycznych stalych i zmiennych, wykrywania ladunków elektrycznych tworzacych zródla pól z mozliwoscia okreslenia ich znaku, wyznaczania stopnia naladowania elektrycznego przedmiotów otaczajacych czlowieka, na przyklad odziezy, bielizny, wyrobów z tworzyw sztucznych, wnetrza samochodu i tym podobne, a takze jako przyrzad do licznych doswiadczen fizycznych w dziedzinie elektrostatyki.Zastrzezenia patentowe 1. Wskaznik pola elektrycznego, zbudowany na tranzystorze unipolarnym, którego bramka jest polaczona z antena oraz wyposazony w sygnalizator optyczny, znamienny tym, ze w obwodzie wyjsciowym tranzystora unipolarnego (1), laczacym elektrode zródla (S) z elektroda drenu (D) wlaczone sa szeregowo zródlo napiecia (5) oraz sygnalizator (6) stanowiacy diode swiecaca typu LED, zas w ukladzie wejsciowym miedzy bramka (G) a zródlem (S) tranzystora 1 znajduje sie wylacznik (3) i wlaczona równolegle do niego dioda (4). 2. Wskaznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego antena (2) stanowi uklad teleskopowy.142893 Pracownia Poigraficzn* UP PRL. Naklad 100 efz Cena 220 zl PL